北京市自来水集团有限责任公司大兴分公司 北京 102600
摘要:随着我国经济的不断发展,使得工业发展不断加快,但是也对环境造成巨大的损害,其中最为重要的就是对水质的破坏。在我国当前的环境保护宣传力度不断提升的同时,使得人们更加关注对生活和环境的保护,从而增加对水质的要求。本文结合活性炭其吸附能力的特点,能够运用到水处理的措施中,研究和分析活性炭能够发挥的作用,从而推动我国水处理效果的发展。
关键词:活性炭;水处理;应用
前言
由于工业生产能够推动社会经济建设发展,不断增多的工厂,其生产后排放的污水,使得我国水环境不断破坏。根据我国当前水污染的严峻形式,在进行水污染处理措施中,发挥活性炭的特点,其表面具有许多细孔结构,同时具有特殊的表面状态,能够对水中的有害物质起到吸附的作用。同时也能够作为催化剂和生物的主体,利用活性炭的特点,能够发挥在水处理工作中的巨大作用。
1活性炭的特征以及作用原理
1.1 活性炭的特征
通过对活性炭观察,其表面有丰富的细小缝隙,能够拥有较大的便面积。本身是暗黑的颜色,并且由很小的炭粒构成。在对活性炭的化学性质进行分析时,具有很好的稳定能力,同时能够对高温、酸和碱的腐蚀具有很好的抵抗能力。通过这些能力,能够使活性炭拥有良好的吸附能力,能够使许多化学物质吸附在表面,并作为多孔疏水性吸附剂使用。另外,活性炭也具备催化活性的作用,能够成为在吸附过程中的催化剂使用。在活性炭的表面城府中,其特殊的氧化合物,使催化作用能够有多种形式出现。为提高活性炭的催化活性能力,可以同载持物形成新的络合物。由于活性炭具有稳定的化学性质,能够很好成为催化剂的载体。
1.2 活性炭作用的原理
由于活性炭具有的吸附性,就是通过表面的原子力场的作用,出现不饱和状态,使许多分子的表面能都够被吸附到活性炭上。为增加活性炭的吸附能力,将其中存在的挥发性有机物去除,使空隙能够出现在晶格间,而这些空隙,就能作为吸附的细孔。由于这些细孔的出现,使得便面积增加,从而增大吸附能力。当活性炭使用在化学吸附过程中时,会进行交换或者功用电子在吸附的表面。如果进行化学反应过程中,会有化学键,将吸附剂和吸附物体形成连接,这就能作为化学吸附。在许多化学吸附性能的表现中,都是由于制作活性炭技术的不同造成的,但是可以确定的是,由于极性不同的含氧集团的出现,任何的化学吸附,都会在吸附剂和吸附质表面出现。
2影响活性炭吸附的因素
决定活性炭吸附的因素,根据展现的吸附能力和吸附速度判断的。当活性炭进行吸附时,吸附多少物质,决定吸附能力的大小;当在单位时间内,对吸附物质进行质量的对比,能够测定吸附速度。当进行水污染处理时,根据活性炭的吸附速度,能够判断吸附剂同污水接触的时间。在进行水污染处理中,要根据活性炭的空隙大小和结构挑选,这样能够决定活性炭的吸附能力。如果活性炭的吸附能力越强,说明其孔隙的扩散速度很快。也要根据水的ph值和温度,同时也能对活性炭的吸附性产生作用。在通常情况下,活性炭在酸性的水质中,其吸附能力更加活跃。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在较高的温度环境中,吸附反应会减慢,这是由于其具有的放热反应造成的。当在稳定的温度中,活性炭的吸附量,会根据污水浓度的变化而变化,浓度越高其能力越高。
3活性炭应用于水处理
3.1 活性炭可以应用于工业废水的净化
通过对工业污水成分的检验,多种复杂的成分,会使增加污水净化难度,所以要根据实际情况,对污水处理采用正确的方式。如果工业废水中,含有大量的油、汞、铬、氰、大分子有机物等成分,或者对印刷造纸废水进行净化时,主要利用活性炭的吸附能力进行处理。根据当前的水污染条件,根据活性炭具有较高的价格,能够使水受到的污染程度得到有效的净化。
3.2 活性炭可以应用于生活污水的处理
在有些水资源短缺的地区,工厂会使用处理的污水进行循环使用,并能够符合较高水质的排放标准。当污水进行二级污水处理后,水中的杂质还是需要经过生物分解的。利用活性炭的吸附性,就可以将水中的杂质去除。结合活性吸附的能力,可以将污水中的有机物、无机物和杂质进行吸附处理,使污水得到有效的净化,能够符合城市污水排放标准。当活性炭使用一段时间后,由于还没有达到饱和要求,还是能够将水中的恶臭有效的排除。不仅可以对气体负荷变化的影响起到抵抗租用,并能够产生很好的适应能力。但是吸附剂不具备这样的特点,比较适合在物质浓度较低的环境中使用。
3.3 活性炭可以脱色处理废水
在染料和纺织行业的共同作用下,每年生产的染料,全世界总量能达到七十万吨,其中直接排放到环境中的废水,占总量的2%,另外有10%,会在纺织染色的过程中产生。在产生的染料废水中,具有多种复杂的成分,并且颜色和水质发生很大的变化,同时浓度很高,这位水处理提出更高的要求。由于废水中的色度能够使水生植物的光合作用发生变化,这会加剧生态平衡的破坏。利用活性炭的表面积,能够对废水的色度有效去除。根据试验结果表面,按照结晶紫、甲基橙成分,设置初始浓度30 mg/L,活性翠蓝溶液并进行直接耐晒黑G,同时在ph=7和曝气量为1 m3/h的条件下,将6g/L的活性炭粉末放入水中,并持续20分钟的吸附,最后对其中的染料进行测试,去除率达到97%-99%。在对染料进行活性炭吸附后,也可方便从新使用。通过对椰壳活性炭、粒状活性炭吸附能力的测试,能够恢复到原有能力。其活性炭的纤维,其吸附质量的总量,能够是之前的2.4倍。
4活性炭吸附技术的发展趋势
虽然活性炭吸附能力十分强大,能够在水污染处理中起到关键的作用,但是成本费用很高,这样就减缓活性炭推广的范围。所以,为使活性炭吸附技术能够更好的运用在水污染处理中,要不断同其它技术相结合,例如结合O3—活性炭和沸石活性炭。在实际运用中,同样能够发挥较好的作用。在上世纪中期实行的污水处理中,活性炭吸附技术已经开始应用,随着活性炭吸附技术的不断发展,在目前的有机污水处理中,增加超滤膜以及粉末状的活性炭,能够获得更好的处理效果。利用活性炭吸附技术特点,在很少的设备使用为前提,能够对出现的紧急情况采取有效的措施,这样可以能够推广到炼油工业废水处理中。
结语
综上所述,结合我国目前污水处理使用的技术,活性炭吸附技术还是有很大的发展空间。但是我国短缺的活性炭资源,不能大量的使用。所以,需要相关的专业技术人员投入到相关研究中,能够研制代替或增加相似产品的使用,使人们的生产和生活不断得到应用。同时,也要相关政府投入更多的精力,能够获得相应的政策和资金支持,提升我国活性炭吸附技术,能够使我国环境不断改变,符合可持续发展战略。
参考文献
[1]马俊丽.活性炭改性方法及其在水处理中的应用[J].质量探索. 2016(05):169.
[2]谭淑月.活性炭在水处理中的应用探讨[J].资源节约与环保. 2016(07):25.
[3]赵小强.探讨生物活性炭纤维的制备及其水处理研究[J].智富时代. 2015(05):182-183.
论文作者:邹鑫
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/16
标签:活性炭论文; 能力论文; 污水论文; 水处理论文; 水污染论文; 作用论文; 表面论文; 《防护工程》2018年第36期论文;